Нелинейные взаимодействия разрывных акустических волн в средах с распределенными в объеме и на границах случайными неоднородностями (1097762), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Исследовано влияние магнитногополя, мощности разряда и давления газа на характеристики разряда. Показано,что в ВЧЕ разряде в магнитном поле как в аргоне, так и в метане в диапазонемагнитных полей ³ 25 Гс и давлений £ 10 Па значительное уменьшениеподвижности электронов в поперечном магнитному полю направленииприводит к уменьшению ВЧ тока и напряжения, постоянного напряжениясамосмещения, сдвига фаз между током и напряжением и толщиныприэлектродного слоя. Концентрация электронов и интенсивность излученияразряда увеличиваются с ростом магнитного поля.3.Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрацииатомов и молекул водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане и смесяхметана с аргоном. Показано, что концентрация атомов водорода в ВЧЕ разрядев смесях аргона с метаном (1¸10% Ar +CH4) на порядок выше, чем в ВЧЕразряде в метане при одинаковых параметрах разрядов.
Установлено, чтовысокая концентрация атомов водорода в ВЧЕ разряде в смесях аргона сметаном связана с их образованием в процессе диссоциации молекул метанапри столкновениях с метастабильными атомами аргона: Arm* + CH 4 ® CH 3 + H + Ar .Показано, что степень диссоциации молекул водорода в ВЧЕ разряде вмагнитном поле в метане равна ~0.03-0.05.4.Спектральными методами изучены распределения атомов и молекул водорода ирадикалов СН по энергетическим уровням в плазме ВЧЕ разряда в магнитномполе в метане и проанализированы механизмы формирования этихраспределений. Установлено, что плазма неравновесна, температура газа ивращательная температура молекул водорода изменяется в диапазоне 350–600К, вращательная температура радикалов СН – 1200-2000К, колебательнаятемпература молекул водорода и радикалов СН – 2000–6000К, температураэлектронов – 3–10 эВ.
Показано, что в плазме ВЧЕ разряда в метанеформируютсянеравновесныераспределенияатомовводородапоэнергетическим уровням и молекул водорода по уровням колебательнойэнергии. К формированию неравновесного распределения атомов водорода поэнергетическимуровнямприводитдиссоциативнаярекомбинация*+молекулярных ионов водорода H 2 + e ® H + H .5.Разработана одномерная гидродинамическая модель барьерного разряда вксеноне, позволившая смоделировать появление наблюдаемого наосциллограммах ксеноновых эксиламп наряду с основным импульсом токавторого (обычно более слабого) импульса.
Смоделированы характеристикибарьерного разряда в ксеноне в приближениях локального электрического поляи локальной энергии электронов. Показано, что оба приближения даюткачественно близкое развитие физических процессов в барьерном разряде,однако количественные характеристики барьерного разряда, рассчитанные вэтих приближениях, заметно различаются.356.Проанализирован процесс развития волн ионизации и прохождения короткихимпульсов тока в барьерном разряде в Хе. Изучено влияние физикохимических процессов в неравновесной плазме ксенона на формированиеимпульсов тока в барьерном разряде. Показано, что быстрая конверсия ионовXe2+ в ионы Xe3+ и их последующая диссоциативная рекомбинация приводят кбыстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока.7.Численно изучено влияние концентрации Хе и электрического поля накинетику электронов в смесях Ne-Xe.
Показано, что оптимальное для генерациивакуумного ультрафиолетового излучения эксимерных молекул содержание Хев смесях Ne-Xe составляет несколько процентов.8.Численно в рамках разработанной одномерной гидродинамической моделипроведен анализ подобия барьерных разрядов в смеси инертных газов 0.95Ne/0.05 Xe. Получены законы преобразования при масштабированиибарьерного разряда для концентраций эксимерных молекул и эффективностипреобразования электрической энергии в излучение.
Показано, чтотеоретически полученные законы подобия выполняются для резонансныхсостояний атомов и молекул ксенона, которые являются основнымиисточниками вакуумного ультрафиолетового излучения барьерного разряда всмеси 0.95Ne/0.05Xe.Работы по теме данной диссертации были поддержаны Международнымнаучно-технического центром (проект МНТЦ 3098), Международнойассоциацией за развитие сотрудничества с учеными из новых независимыхгосударствбывшегоСоветскогоСоюза(проектINTAS-942922),Министерством образования и науки КР.Список цитируемой литературы:1*.
Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы длятравления и очистки материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987.2*. Плазменная технология в производстве СБИС. Под ред. Айспрука Н.,Браун Д. М.: Мир, 1987.3*. Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко Н.А. Высокочастотный емкостнойразряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Изд-во Моск.Физ.-техн. Ин-та; Наука. Физматлит, 1995.4*. Савинов В.П. Граничные эффекты емкостного высокочастотного разряда.Дисс. докт. физ.-мат. наук, Москва. 2001.5*.
Кралькина Е.А. Индуктивный высокочастотный разряд низкого давления ивозможности оптимизации источников плазмы на его основе. //УФН. 2008,т. 178, № 5, с. 519-540.6*. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Павлов В.Б., Рухадзе А.А.Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. I. Эксперимент. //Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 9.
С. 802-815.7*. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Павлов В.Б., Рухадзе А.А.ОсобенностииндуктивногоВЧ-разряданизкогодавления.II.36Математическое моделирование.// Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 9. С. 816827.8*. Godyak V.A. Electrical and plasma parameters of ICP with high couplingefficiency.//Plasma Sources Sci. Technol. 2011. V.
20. 025004.9*. Шибкова Л.В., Шибков В.М. Разряд в смесях инертных газов. М.:Физматлит. 2005.10*. Lin I. Steady-state rf magnetron discharges.// J .Appl. Phys. 1985. V.58.P.2981-2987.11*. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J. Cylindrical magnetron discharges.I. Current-voltage characteristics for dc- and rf-driven discharge sources.// J.Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 3816-3824.12*. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J.
Cylindrical magnetron discharges.II. The formation of dc bias in rf-driven discharge sources.// J. Appl. Phys. 1989.V. 65. P.3825-3832.13*. Александров А.Ф., Савинов В.П., Сингаевский И.Ф. Аномальный нагревэлектронов приэлектродной плазмы асимметричного емкостного ВЧразряда низкого давления в присутствии поперечного магнитного поля.Тез. докл. Международной научно-техн.
конф. ”Проблемы и прикладныевопросы физики”. Саранск. 1997, с. 36-37.14*. Flamm D.L., Cowan P.L. and Golovchenko J.A. Etching and film formation inCBrF3 plasmas: Some qualitative observations and their general implications.// J.Vac. Sci. Technol. 1980. V. 17. No. 6. P. 1341-1347.15*. Абачев М.К., Антонов С.Л., Барышев Ю.П. и др. Исследованиеанизотропноготравлениямонокристаллическогокремниявнизкотемпературной плазме CBrF3.// Труды ИОФАН. Технологическиепроблемы микроэлектроники. Т.14.
М.: Наука. 1988. С.100-110.16*. Staryga E., Bak G.W. Relation between physical structure and electricalproperties of diamond-like carbon thin films.//Diamond & Related Materials.2005. V.14. P.23–34.17*. Kline L.E., Partlow W.D., Bies W.E. Electron and chemical kinetics in methanerf glow-discharge deposition plasmas // J.
Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 70-78.18*. Манкелевич Ю.А., Рахимов А.Т., Суетин Н.В. Моделирование процессовосаждения алмазных пленок в реакторе с активацией смеси разрядомпостоянного тока // Физика плазмы. 1995. Т. 21. № 10. С. 921-927.19*. Bardos L., Barankova H., Lebedev Yu.A., Nyberga T. and Berga S.
DiamondDeposition in a Microwave Electrode Discharge at Reduced Pressures //Diamond and Related Materials. 1997. V. 6. № 3. P. 224.20*. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., Полак Л.С. Методы контактной диагностикив неравновесной плазмохимии. М.: Наука. 1981.21*.
Руденко К. В., Суханов Я.Н., Орликовский А. А. Диагностика in situ иуправление плазменными процессами в микроэлектронной технологии.//Раздел V, Гл. 1, в кн. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. / Под ред.Ю.А. Лебедева, Н.А. Платэ, В.Е. Фортова. М., Изд. «Янус-К», 2006, т.XII-5,с. 381-436.3722*. Kogelschatz U. Dielectric-barrier discharges: their history, discharge physics,and industrial applications. // Plasma Chem.
Plasma Proc. 2003. V. 23. No.1. P.1.23*. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов К.В. Физическая химиябарьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989.24*. Соснин Э.А. Действие излучения газоразрядных эксиламп на жидкую игазовую фазы органических веществ. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук,Томск. 2009.25*. Erofeev M.V. and Tarasenko V.F.
XeCl-, KrCl-, XeBr- and KrBr-excilamps ofthe barrier discharge with the nanosecond pulse duration of radiation.// J. Phys.D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 3609–3614.26*. Зверева Г.Н. Исследование и оптимизация источников вакуумногоультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов. Автореф.дисс. докт. физ.-мат. наук, С.-Пб. 2010.27*. Г.А. Волкова, Н.Н. Кириллова, Е.Н.Павловская и др. ВУФ лампы набарьерном разряде в инертных газах // ЖПС. – 1984. Т.
41. Вып. 4. – С. 691–695.28*. Eliasson B., Kogelschatz U. Modeling and Applications of Silent Dis-chargePlasmas // IEEE Trans. on Plasma Science. – 1991. V. 19. No. 2. – P. 309–323.29*. A.M. Boichenko, V.S. Skakun, V.F. Tarasenko et al. Cylindrical excilamppumped by a barrier discharge // Laser Physics. – 1994. V.4. № 3. – P. 635–637.30*. Ломаев М.И. Газоразрядные источники спонтанного и вынужденногоизлучения с рабочими средами на основе инертных газов и галогенов.Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Томск.
2009.31*. Boeuf J.P. Plasma display panels: physics, recent developments and keyissues. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V.36. R53-R79;32*. Воронов А.А., Дедов В.П. Принципы построения и проблемысовершенствования плазменных дисплеев. // Оптический журнал. 1999. Т.66. № 6. С. 64-73.33*. Ganter R., Ouyang J., Callegari T. and Boeuf J.P. Physical phenomena in acoplanar macroscopic plasma display cell. I. Infrared and visible emission.
// J.Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 992-999.34*. Ganter R., Ouyang J., Callegari T. and Boeuf J.P. Physical phenomena in acoplanar macroscopic plasma display cell.II. Comparisons between experimentsand models. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 1000-1007.35*. Оda A., Sakai Y., Akashi H. and Sugawara H. One-dimensional modeling oflow-frequency and high-pressure Xe barrier discharges for the design of excimerlamps.// J. Phys. D: Appl. Phys. 1999. V.
32. P. 2726.36*. Carmen R.J. and Mildren R.P. Computer modeling of a short-pulse exciteddielectric barrier discharge xenon excimer lamp (λ~172 nm).// J. Phys. D: Appl.Phys. 2003. V. 36. P. 19-33.37*. Bogdanov E.A., Kudryavtsev A.A., Arslanbekov R.R. and Kolobov V.I.Simulation of pulsed dielectric barrier discharge xenon excimer lamp.// J. Phys.D: Appl. Phys.
2004. V. 37. P. 2987-2995.3838*. Beleznai Sz., Mihajlik G., Agod A. et al. High-efficiency dielectric barrier Xedischarge lamp: theoretical and experimental investigations.// J. Phys. D: Appl.Phys. 2006. V. 39. P. 3777-3787.39*. Boeuf J.P., Punset C., Hirech A. and Doyeux H. Physics and Modeling ofPlasma Display Panels. //J. Phys. IV. France. 1997, V.7, P.
C4(3-14).40*. Ikeda Y., Verboncoeur J.P., Christenson P.J. and Birdsall C.K. Globalmodeling of a dielectric barrier discharge in Ne-Xe mixtures for an alternatingcurrent plasma display panel.// J. of Appl. Phys. 1999. V. 86, No.5, P.2431-2441.41*. Иванов В.В., Манкелевич Ю.А., Прошина О.В., Рахимов А.Т., РахимоваТ.В. Моделирование разряда в ячейке плазменной дисплейной панели вчастотном режиме. // Физика плазмы. 1999. Т. 25. № 7.
С. 646.42*. Kim H. C., Hur M. S., Yang S. S., Shin S. W., and Lee J. K. Three-dimensionalfluid simulation of a plasma display panel cell. // J. of Appl. Phys. 2002. V. 91.No. 12. P. 9513-9520.43*. Никандров Д.С., Цендин Л.Д. Низкочастотный барьерный разряд втаунсендовском режиме. //ЖТФ. 2005. Т.75. В.10. С.29-38.44*. Ломаев М.И. Определение энерговвода в эксилампах с возбуждениембарьерным разрядом. // Оптика атмосферы и океана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
